应用于A/D转换器中的基准电压源的设计

基准电压源是A/D转换器中非常重要的模块,它的稳定性直接影响着A/D转换器的性能。在TSMC0.18μm/3.3VN wellCMOS工艺条件下,温度系数可达十几个ppm/℃。在频率等于100kHz时,PSRR达到54dB,功耗只有0.25mW。

一种用于CMOS A/D转换器的带隙基准电压源

设计了一种用于CMOSA／D转换器的带隙基准电压源。该电路消除了传统带隙基准电压源中运算放大器的失调电压及电源电压抑制比对基准源指标的限制，具有很高的精度和较好的电源电压抑制比。电路采用中芯国际（SMIC）0．35um CMOSN阱工艺。HSPICE仿真结果表明，在3．3V条件下，在-40℃～125℃范围内，带隙基准电压源的温度系数为2．4×10^-6V／℃，电源电压抑制比为88dB@1kHz，功耗为0．12mw。

TR-6120直流标准电压/电流源的GP-IB接口转换器

本文以日本 Takeda Riken公司产的TR-6120直流标准电压/电流源为例,介绍了一种构成GP-IB接口转换器的方法。这种转换器可利用仪器的非GP-IB远控接口使仪器具有GP-IB接口功能。

基于高分辨率逼近型数模转换器的基准电压源设计

高分辨率、逐次逼近型ADC的整体精度取决于精度、稳定性和其基准电压源的驱动能力。ADC基准电压输入端的开关电容具有动态负载，因此基准电压源电路必须能够处理与时间和吞吐速率相关的电流。某些ADC片上集成基准电压源和基准电压源缓冲器，但这类器件在功耗或性能方面可能并非最佳--通常使用外部基准电压源电路才可达到最佳性能。本文探讨基准电压源电路设计中遇到的挑战和要求。

用低成本数模转换器实现高精密电压输出

介绍了利用精密衰减器压缩数模转换器输出动态范围,等效提高数模转换器的分辨率的方法再结合闭环温度补偿,设计出程控高精度电压发生器。以低成本的数模转换器取代昂贵的高精密电压源。

一种6倍无源增益低OSR低功耗的二阶NS SAR ADC

针对一阶噪声整形(NS)往往需要增加功耗而以较高的过采样比(OSR)来实现较高的有效位数(ENOB),提出了一种低OSR、低功耗的二阶无源NS SAR ADC。该无源NS模块较高的无源增益可以更好地抑制比较器的噪声;其残差电压是通过开关MOS阵列复用积分电容实现采样,从而无需额外的残差采样电容,避免了残差采样电容清零和残差采样时kT/C噪声的产生,因此减小了总的kT/C噪声。180 nm CMOS工艺仿真结果表明,在不使用数字校准的情况下,所设计的10位二阶无源NS SAR ADC电路以100 kS/s的采样率和5的OSR,实现了13.5位ENOB,电路功耗仅为6.98μW。

选择降压转换器的无源组件

电源设计往往是系统最后一个考虑因素。这时,大部分用户可选择一个有效模块——输入一个DC电压生成另一个电压。这个模块可以有不同规格,以步降方式生成低电压,或以步升方式生成高电压。同时,还有大量专用方案,如步升/步降、反激式和单端初级电感转换器（sepic）,这种DC-DC转换器可生成大于、小于或等于输入电压的输出电压。对于基于AC电源工作的系统,

使用无源PFC的转换器

PAM150AC／DC转换器面向医疗应用，符合UL60601-1和CSAC 22．2 No．601-1标准。这个6．0inch×4．0inch×1．5inch 150W装置可用115V／230V输入电压，有3．3V、5V、12V、24V和48V输出电压的版本，具有分线或单线电流分配和遥控开关。

高精度电压频率转换器芯片设计

本文设计的电压频率转换器由输入级、带隙偏置电路和多谐振荡器组成,电路具有良好的线性度、动态范围和低的温度漂移。

适用于电压源换流器型高压直流输电的模块化多电平换流器最新研究进展

模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)为多电平换流器家族中的一员,其技术特点非常适用于电压源换流器型高压直流(voltage source converter high voltage direct current,VSC-HVDC)输电领域。为了分析MMC的最新研究进展,首先介绍了MMC的拓扑电路及其工作原理,分析了其技术特点和应用领域,比较了其相对于传统2电平和3电平VSC拓扑的优势所在。然后分别从MMC的数学模型、调制策略、子模块电容均压、预充电、内部环流、控制方面、换流阀试验以及其在VSC-HVDC系统中的工程应用等方面,回顾了MMC目前在国内外的最新研究进展和工程应用现状,并指出了MMC自身的缺点和今后亟待研究的关键问题。已有的研究表明,MMC在电力系统中有着广阔的应用前景,是未来高压直流输电技术的一个重要发展方向。

基于有源电压控制法和无源缓冲法的IGBT串联均压技术

单个绝缘栅双极型晶体管(IGBT)由于耐压的限制,在节能和改善电网电能质量、柔性直流输电、高压变频器、静止同步补偿器,以及有源电力滤波器等高压大功率电能变换场合还不能满足需求,而串联使用是一种较好的解决方案,但IGBT的串联使用需要解决一系列综合问题。文中结合有源电压控制(AVC)和无源电阻电容二极管(RCD)均压技术,从栅极驱动模块、参考电压波形、过流保护模块、无源缓冲电路参数计算等方面系统地描述了串联IGBT均压的综合解决方案。在此基础上研制了由4只IGBT模块串联组成的阀臂,并进行了脉冲试验,脉冲放电过程中阀臂中的每只IGBT均压稳定,电压过冲小于5%。在此基础上研制了一套3kV,600kVA的三相电压源换流器(VSC)样机,稳定地进行了额定功率的整流与逆变运行,验证了该IGBT模块直接串联技术的有效性与实用性。

电网电压不平衡时电压源换流器型直流输电的负序电压补偿控制

电网电压不平衡或交流系统发生故障是电压源换流器型直流输电(VSC-HVDC)实际运行时不可避免的问题。针对这一问题,提出了一种基于负序电压实时补偿的控制策略。换流站控制系统采用该策略后,能够有效地抑制交流系统电压不对称引起的负序电流,实现限流控制,避免系统短路故障引起换流装置的过电流;同时为确保电网电压不平衡或交流系统故障时控制系统能正常运行,设计了正负序分量和同步相位检测环节。基于PSCAD/EMTDC的仿真结果表明,所设计的控制系统具有良好的动稳态性能,且结构简单,具有一定的工程应用价值。

电压源换流器技术的最新发展及其在柔性交流输电系统领域中的应用

随着全控型电力电子器件的成本降低和技术不断成熟,电压源换流器(voltage source converter,VSC)技术在柔性交流输电系统(flexible AC transmission system,FACTS)得到了广泛的应用。笔者首先介绍了VSC拓扑的发展及相应PWM控制策略,随后着重比较了两种在高压大容量领域优势明显的模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC),介绍了它们在FACTS领域的最新应用,并对其未来可能的应用方向做出了展望。

电网电压不平衡时电压源型变换器的参数设计

实际电网常有三相电压不平衡现象发生,严重影响大功率电压源型变换器(VSC)的稳定运行能力,在VSC参数设计时应予以充分考虑。已有研究表明VSC参数选取与电网相电压幅值有关,文中对此分析了表征电网电压不对称状况下的不平衡度与相电压跌落深度的关系,提出了基于电网电压不平衡程度的VSC参数设计方法。给出了与不平衡度、系统容量等具有工程实际意义的相关参数的解析表达式,并通过仿真验证了所提出的参数设计方法的合理性,为VSC的参数选择提供了工程实用算法。

LCoS芯片集成参考电压源的设计

提出了一种集成LCoS芯片内的可编程多通道参考电压源的设计,简单介绍了LCoS显示系统的工作原理,给出了参考电压源部分电路的原理图、版图以及电路低功耗的实现方法。参考电压源由I2C接口电路、多通道寄存器、控制电路、多通道DAC以及多通道缓冲器组成。重点介绍了参考电压源中多通道DAC和多通道缓冲器的设计,用EDA设计工具完成了对缓冲器原理图的设计和仿真。最后用SMICCMOS工艺完成了缓冲器版图的设计以及后续的ERC、DRC和LVS检查和验证,仿真结果显示此电路系统能够完全满足LCoS显示系统的要求。

适用于VSC-MTDC系统的直流电压控制策略

直流电压稳定是关系到电压源型直流输电系统可靠运行的关键问题之一。文中首先分析了在电压源型直流输电系统中直接电流控制和直流电压偏差控制的工作原理,然后提出了在电压源型多端直流输电系统中采用基于直流电压偏差控制的多点直流电压控制策略。控制器采用该策略后,能实现定有功功率控制模式与定直流电压控制模式之间的自动转换,确保定直流电压控制的换流站故障退出后,仍能实现对直流电压的控制和有功的平衡。以一个5端系统为例进行仿真验证,结果表明多端直流输电系统的运行可靠性得到提高,且获得良好的动态性能。

基于短路发电机系统的MMC型电压源换流器短路电流试验方法研究

作为构建智能电网的关键技术—基于电压源换流器(voltage sourced converter,VSC)的柔性高压直流输电技术在中国已经得到广泛应用:±350 kV鲁西异步联网柔性高压直流输电工程建成投运,±500 kV张北可再生能源柔性高压直流电网示范工程开工建设,±800 kV乌东德—广东高压直流输电工程进入工程实施阶段。作为电压源换流器VSC的一种典型结构形式,模块化多电平换流器(modular multi-level converter,MMC)是目前成熟应用于柔性高压直流输电工程最主要的换流装置,其性能直接影响柔性直流输电工程安全可靠运行。型式试验是考核换流器性能能否满足柔性高压直流输电工程运行要求不可或缺的重要手段,短路电流试验作为型式试验最为重要试验项目之一,主要考核换流器耐受短路电流的能力。文中研究了利用短路发电机作为大电流源实施MMC型电压源换流器短路电流试验的试验方法,搭建了试验回路,实施了柔性直流输电工程用MMC型电压源换流器短路电流试验,试验结果完全符合IEC 62501:2014和GB/T33348—2016标准要求,为考核柔性高压直流输电工程用MMC型电压源换流器短路电流耐受能力提供了等效试验手段,具有较强的工程指导意义。

一种12位D／A转换器的技术研究

介绍了一种12位带内基准的电压输出型D/A转换器的电路实现原理、线路设计及其制作工艺特点。通过采用优化设计的R-2R电阻开关网络、温度补偿齐纳基准源和带JFET输入级的输出运算放大器等模拟电路单元,基于一种P阱5μm LC2MOS工艺,研制出该12位D/A转换器。它具有转换精度高、线性及微分误差小、功耗低、转换速度快、使用方便等优点。

升压型DC-DC转换器的设计与研究

主要研究了一种高转换效率、低输出纹波的升压型DC-DC转换器.该转换器具有很高的转换效率、低工作电压、欠电流与过电流检测和节电模式控制等特性.通过带隙基准电压源对转换器内部工作点提供偏置,大大地提高了系统的稳定性,提高了抗电源电压波动,温度的变化以及噪声引起的干扰的抑制.采用0.25μmCMOS工艺,其转换效率可达到90%以上.在输入电压为2.5V的条件下,输出电压为标准的3.3V和5V.

LDO降压转换器的稳定性分析

通过对LDO降压转换器的原理分析,并借助频域的傅里叶分析方法,对其稳定性和频率响应进行了深入的理论研究,得到了提高系统稳定性的补偿方法。频率响应和瞬态响应的仿真结果表明,这种方法显著改善了LDO降压转换器的频率响应,并极大地提高了其稳定性。